Redes de fibra optica
Las redes de fibra óptica se emplean cada vez más en
telecomunicación, debido a que las ondas de luz tienen una frecuencia alta y la
capacidad de una señal para transportar información aumenta con la frecuencia.
En las redes de comunicaciones por fibra óptica se emplean
sistemas de emisión láser. Aunque en los primeros tiempos de la fibra óptica se
utilizaron también emisores LED, en el 2007 están prácticamente en desuso.
La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente
en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o
materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los
datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga
por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo
límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz
puede ser láser o un LED.
Aplicaciones
LAN de fibra son ampliamente utilizadas para comunicación a
larga distancia, proporcionando conexiones transcontinentales y transoceánicas,
ya que una ventaja de los sistemas de fibra óptica es la gran distancia que
puede recorrer una señal antes de necesitar un repetidor o regenerador para
recuperar su intensidad. En la actualidad, los repetidores de los sistemas de
transmisión por fibra óptica están separados entre sí unos 100 km, frente a
aproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos. Los amplificadores ópticos
recientemente desarrollados pueden aumentar todavía más esta distancia.
Una aplicación cada vez más extendida de la fibra óptica son
las redes de área local, comúnmente abreviadas LAN, del idioma inglés Local
Area Network. Las redes de área local están formadas por un conjunto de
computadoras que pueden compartir datos, aplicaciones y recursos, por ejemplo
impresoras. Las computadoras de una red de área local están separadas por
distancias de hasta unos pocos kilómetros, y suelen usarse en oficinas o campus
universitarios. Una LAN permite la transferencia rápida y eficaz de información
entre un grupo de usuarios y reduce los costes de explotación. Este sistema
aumenta el rendimiento de los equipos y permite fácilmente la incorporación a
la red de nuevos usuarios. El desarrollo de nuevos componentes electroópticos y
de óptica integrada aumentará aún más la capacidad de los sistemas de fibra.
Otros recursos informáticos conectados son las redes de área
amplia o redes WAN y las centralitas particulares (PBX). Las WAN son similares
a las LAN, pero conectan entre sí computadoras separadas por distancias
mayores, situadas en distintos lugares de datos de corta duración empleados por
la mayoría de las aplicaciones informáticas. Al momento de conectar las WAN lo
hacemos a través de sus interfaces seriales, mas luego para conectar router con
pc a través de las interface ethernet.
Nuevos requerimientos técnicos y económicos
Las redes por fibra óptica son un modelo de red que permite
satisfacer las nuevas y crecientes necesidades de capacidad de transmisión y
seguridad demandadas por las empresas operadoras de telecomunicación, todo ello
además con la mayor economía posible.
Mediante las nuevas tecnologías, con elementos de red
puramente ópticos, se consiguen los objetivos de aumento de capacidad de
transmisión y seguridad.
Beneficios de la fibra óptica
Aumento de la capacidad de transmisión
Cuando las empresas encargadas de abastecer las necesidades
de comunicación por medio de fibra necesitaron mayor capacidad entre dos
puntos, pero no disponían de las tecnologías necesarias o de unas fibras que
pudieran llevar mayor cantidad de datos, la única opción que les quedaba era
instalar más fibras entre estos puntos. Pero para llevar a cabo esta solución
había que invertir mucho tiempo y dinero, o bien añadir un mayor número de
señales multiplexadas por división en el tiempo en la misma fibra, lo que
también tiene un límite.
Es en este punto cuando la multiplexación por división de
longitud de onda (WDM) proporcionó la obtención, a partir de una única fibra,
de muchas fibras virtuales, transmitiendo cada señal sobre una portadora óptica
con una longitud de onda diferente. De este modo se podían enviar muchas
señales por la misma fibra como si cada una de estas señales viajara en su
propia fibra.
Aumento de la seguridad
Los diseñadores de las redes utilizan muchos elementos de red
para incrementar la capacidad de las fibras ya que un corte en la fibra puede
tener serias consecuencias.
En las arquitecturas eléctricas empleadas hasta ahora, cada
elemento realiza su propia restauración de señal. Para un sistema de fibras
tradicional con muchos canales en una fibra, una rotura de la fibra podría
acarrear el fallo de muchos sistemas independientes. Sin embargo, las redes
ópticas pueden realizar la protección de una forma más rápida y más económica,
realizando la restauración de señales en la capa óptica, mejor que en la capa
eléctrica. Además, la capa óptica puede proporcionar capacidad de restauración
de señales en las redes que actualmente no tienen un esquema de protección.
Así, implementando redes ópticas, se puede añadir la capacidad de restauración
a los sistemas asíncronos embebidos sin necesidad de mejorar los esquemas de
protección eléctrica.
Reducción de costes
En los sistemas que utilizan únicamente multiplexación
eléctrica, cada punto que demultiplexa señales necesitará un elemento de red
eléctrica para cada uno de los canales, incluso si no están pasando datos en
ese canal. En cambio, si lo que estamos utilizando es una red óptica, solo
aquellas longitudes de onda que suban o bajen datos a un sitio necesitarán el
correspondiente nodo eléctrico. Los otros canales pueden pasar simplemente de
forma óptica, proporcionando así un gran ahorro de gastos en equipos y
administración de red.
Otro de los grandes aspectos económicos de las redes ópticas
es la capacidad para aprovechar el ancho de banda, algo que no sucedía con las
fibras simples. Para maximizar la capacidad posible en una fibra, las empresas
de servicios pueden mejorar sus ingresos con la venta de longitudes de onda,
independientemente de la tasa de datos (bit rate) que se necesite. Para los
clientes, este servicio proporciona el mismo ancho de banda que una fibra
dedicada. Entre otros.
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